JP2001088031A - 研掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研掃装置を改良して、多数の被研掃物を連続
的に研掃加工し、かつ、連続的に搬出できるようにす
る。 【解決手段】 ほぼ水平な回転ドラム２２の内周面に、
螺旋状の***条２５が設けられている。被研掃物を投入
口２３から投入すると、上記螺旋状***条２５の作用に
より、ドラム内を転がりつつ被研掃物排出口２６に向け
て送られる。上記回転ドラム２２の中へ、遠心式の研掃
材投射器１が配置され、支持フレーム２１により固定的
に支持されている。上記研掃材投射器１は、研掃材を供
給コンベア２４から受け取って、転動しつつある被研掃
物に向けて投射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研掃材を被研掃物
に対して投射する研掃装置に係り、特に、被研掃物を自
動的に搬送しつつ研掃材投射器の投射エリアを通過せし
める機構に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】研掃装置には、エアーによって研掃材
（ショット）を吹きつけるノズル方式と、ロータによっ
て研掃材を弾き飛ばす遠心投射方式とが有り、それぞれ
長所，短所を有している。ノズル方式は、研掃材の吹き
つけ方向や吹き付け箇所を任意に変え易いので、小量生
産の際に手動操作で研掃するのに適しているが、空気圧
縮機を設備しなければならず、動力消費量が大きい（エ
ネルギー効率が低い）。遠心投射方式は消費動力が小さ
く、多数の小物部品を自動的に大量処理するのに適して
いる。本発明は、遠心投射方式の研掃機を適用の対象と
する。

【０００３】図３は、公知の遠心投射式研掃装置の１例
を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。１
は、電気モータ１ａでロータ１ｂを回転させる構造の遠
心式研掃材投射器であって、装置のフレームに対して固
定的に設置されている。この投射器は研掃材を矢印ａ方
向に、拡散させて投射する（拡散方向は図において紙面
と垂直）。

【０００４】上記研掃材の投射（矢印ａ）を受ける位置
に被研掃物を位置せしめるため、次に述べるようにタン
ブラ機構が設けられている。すなわち、３個の円柱状プ
ーリ２ａ，２ｂ，２ｃに対してエンドレスベルト３が巻
き掛けられ、仮想の円柱面４に接する凹曲面が形成され
ている（詳細は図４を参照して後述する）。

【０００５】上記エンドレスベルト３の上に、多数の小
形被研掃物（本図において図示省略、後掲の図４に示
す）を、ドアー６から装入する。該多数の小形被研掃物
はエンドレスベルト３で形成されたタンブラによって撹
拌され、種々に姿勢を変えながら研掃材の投射（矢印
ａ）を受けた後、ドアー６から搬出される。研掃材はエ
ンドレスベルト３に穿たれた多数の透孔（後掲の図４に
て示す）から落下し、受皿７によってスクリューコンベ
ア８に導かれて回収され、エレベータ９によって上昇せ
しめられて繰返し使用される。６′は、前記のドアー６
が開かれた状態を、６″はドアバランサを、それぞれ示
している。１０は前記エレベータ９の駆動用モータであ
る。１１は研掃材タンク、１２はスクリーン、１３は研
掃材補給タンクである。

【０００６】図４は、前掲の図３に示されたエンドレス
ベルトより成るタンブラ機構を抽出して模式的に描いた
斜視図に、研掃材投射器および研掃材投射軌跡、並びに
被研掃物を付記した図である。エンドレスベルト３によ
って形成されている変形Ｕ字状の凹曲面の両端を覆う形
に１対の回転円板１４ａ，１４ｂが設けられ、図におい
て左回り（反時計方向）に回転している。エンドレスベ
ルト３は、上記回転円板１４ａ，１４ｂと周速を同じく
するように回転せしめられるので、多数の被研掃物１５
は転動しつつ相互に撹拌され、万遍なく研掃材の衝突を
受けて研掃される。符号ａを付して示したのは研掃材の
投射軌跡である。前記のエンドレスベルト３には多数の
透孔３ａが穿たれている。この透孔の大きさは、被研掃
物１５が潜り抜けて落下しないように、かつ、研掃材が
自由に通過できるように設定されている。研掃作用が所
望の程度に進むと、エンドレスベルト３を逆転させる。
被研掃物１５は、矢印ｂのように落下せしめられ、搬出
される。被研掃材を搬出する場合、図４について説明し
たようにエンドレスベルト３を逆転させる代りに、（図
示を省略するが）被研掃物１５を載せているエンドレス
ベルト３、およびその支持部材を含むタンブラ機構全体
を傾ける方法も公知公用である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したよう
に、従来例の研掃装置は、遠心式の研掃材投射器（別
称、インペラ式，もしくはロータ形）を用いる限り、被
研掃物の投入，搬出が間欠的である。研掃装置からの搬
出が間欠的になるということは、当該研掃機の実質的な
稼働が間欠的になるということである（研掃済みの被研
掃物を取り出しつつある間は研掃材投射器の作動を停止
しなければならないから）。その上、研掃装置からの研
掃済みのワークの搬出が間欠的になると、研掃工程以降
の製品搬送が断続され、製品の数量に比して大きい搬送
用設備と人手とを必要とする。本発明は上述の事情に鑑
みて為されたもので、多数の小形被研掃物を、遠心式の
研掃材投射器によって連続的に研掃することをでき、か
つ、連続的に搬出することができる研掃装置を提供する
ことを目的とする。研掃材の投射器を遠心式に限定した
理由は、圧縮空気を用いたノズル式の投射器を用いる
と、大形，大重量，高価な空気圧縮機の設備を必要と
し、その上、動力消費が大きいからである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的原理について、その実施形
態に対応する図１を参照して略述すると次のとおりであ
る。すなわち、研掃装置を改良して、多数の被研掃物を
連続的に研掃加工し、かつ連続的に搬出できるようにす
るため、ほぼ水平な回転ドラム２２の内周面に、螺旋状
の***条２５が設けられている。被研掃物を投入口２３
から投入すると、上記螺旋状***条２５の作用により、
ドラム内を転がりつつ被研掃物排出口２６に向けて送ら
れる。上記回転ドラム２２の中へ、遠心式の研掃材投射
器１が配置され、支持フレーム２１により固定的に支持
されている。上記研掃材投射器１は、研掃材を供給コン
ベア２４から受け取って、転動しつつある被研掃物に向
けて投射する。

【０００９】上述の原理に基づいて、請求項１に係る発
明装置の構成は、円筒状の部材と、上記円筒状部材をほ
ぼ水平に支持して、その中心線まわりに回転させる支持
・駆動手段と、前記円筒状部材の中へ被研掃物を装入す
る手段とを具備し、かつ、前記円筒状部材の中に位置せ
しめて、該円筒状部材の回転を妨げないように、遠心式
研掃材投射器が支持されていることを特徴とする。以上
に説明した請求項１の発明装置によると、被研掃物は回
転する円筒状部材中で転がりつつ定常的に送られる。上
記のように転動しつつ搬送されている被研掃物に対し
て、円筒状部材の回転を妨げないように支持された遠心
式研掃材投射器が、研掃材を投射する。上述の作用を被
研掃物の立場から比喩的に表現すると、転がりながら
（すなわち、姿勢を種々に変えながら）研掃材投射器の
射程範囲内を一定速度で通過する。このため、全身に均
一に研掃材の衝突を受ける。このようにして多数の被研
掃物が、定常的に搬送されつつ均一な研掃加工を受け、
研掃済みの被加工物が一定の流量で連続的に搬出され
る。

【００１０】請求項２に係る発明装置の構成は、前記請
求項１の発明装置の構成要件に加えて、前記円筒状部材
の内周面に、螺旋状の***条が設けられていて、該円筒
状部材が回転すると、その中に装入されている被研掃物
が螺旋状の***条にネジ送りされて移動せしめられるよ
うになっていることを特徴とする。以上に説明した請求
項２の発明装置によると、円筒状部材の中で転動しつつ
研掃材の投射を受ける被研掃物が、円筒の中心軸方向に
安定した速さで円滑に送られるので、多数の被研掃物の
研掃加工度が均一になる。

【００１１】請求項３に係る発明装置の構成は、前記請
求項１もしくは同２の構成要件に加えて、前記円筒状部
材の少なくとも片方の端に、該円筒状部材の端面開口を
覆う形の端面板が配置されるとともに、前記円筒状部材
の筒壁に、前記端面板の近くに位置せしめて、被研掃物
排出口が設けられ、かつ、前記円筒状部材の筒壁に、被
研掃物よりも小さく研掃材よりも大きい多数の透孔が穿
たれていることを特徴とする。以上に説明した請求項３
の発明装置によると、前記螺旋状***条の作用などによ
って円筒状部材の片方の端に向けて搬送された被研掃物
の流れが、一時的に端面板によって堰き止められ、回転
しつつある円筒状部材に穿たれている排出口が下方に回
ってきたときに、該排出口から落下して搬出される。こ
のように構成すれば、円筒状部材の長さ寸法を短く構成
することができ、かつ、該円筒状部材の回転周期よりも
長い時間を基準として見れば研掃済み製品の搬出流量の
均一性を妨げられることが無い。

【００１２】請求項４に係る発明装置の構成は、前記請
求項１ないし同３の構成要件に加えて、前記円筒状部材
の支持・駆動手段は、ほぼ水平に、かつ、ほぼ平行に配
置された１対のローラ、もしくは複数対のローラであっ
て、上記円筒状部材をローラの上に載せたり取り卸した
りして交換し得る構造であることを特徴とする。以上に
説明した請求項４の発明装置によると、円筒状部材を迅
速，容易に交換することができる。上記の円筒状部材は
研掃材の投射を受けるので比較的速やかに損耗する。こ
のため、交換容易であることの実用的な価値は多大であ
る。さらに、被研掃物の形状，寸法，材質は多種多様で
あるから、それぞれの被研掃物に適応した仕様の円筒状
部材を用いることが望ましい。こうした事情を勘案する
と、該円筒状部材を迅速，容易に交換し得ることの実用
的価値は非常に大きく、間接的には研掃作業能率を向上
せしめるとともに研掃品質を向上せしめることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る研掃装置の
１実施形態を示し、（Ａ）は部分的に切断して模式的に
描いた側面図であって、特に重要な構成部材である研掃
材投射器支持フレームに平行斜線を付して読図を容易に
してあり、（Ｂ）は部分的に切断して描いた模式的な正
面図である。符号２２を付して示したのは、円筒状部材
の１例としての回転ドラムであって、支持駆動ローラ１
６ａ，１６ｂの上に載せられている。これらのローラ１
６ａ，１６ｂは、ローラ駆動モータ１７ａにより、ロー
ラ駆動チェーン１７ｂを介して回転駆動される。該ロー
ラ１６ａ，１６ｂは回転ドラム２２をほぼ水平姿勢に支
持するとともに、その円筒軸まわりに回転させる。この
ような機能を持たせるために、円柱状の支持駆動ローラ
１６ａ，１６ｂは少なくとも１対を要し、かつ、該１対
のローラ１６ａ，１６ｂはほぼ平行に、水平に配置され
る。また、車輪状の支持駆動ローラであれば少なくとも
２対（一般的には複数対）が必要とされる。本実施形態
の回転ドラム２２は、その内周面に螺旋状の***条２５
が設けられていて、メネジに類似した形状をしている
（通常のメネジに比して、ネジ山の高さ寸法が小さく、
ネジピッチが大きい）。前記１対もしくはそれ以上の支
持駆動ローラ１６ａ，１６ｂは、回転ドラム２２を水平
に支持するように配置される。ただし、該回転ドラム２
２内で転動せしめられながら移動する被研掃物の総合重
心は必ずしも回転ドラム２２の中心に位置せず、その
上、被研掃物の慣性力が変動しながら回転ドラム２２に
加えられる。こうした事情を勘案して、該回転ドラム２
２、および、これを支持している支持駆動ローラ１６
ａ，１６ｂを、水平に比して意企的に偏らせた方が良い
場合も有る。このため、被研掃物（図示省略）が被研掃
物投入口２３から投入されると、前記螺旋状***条の作
用により（ネジ送りに類似した作用）、転動しながら
（Ｂ）図の右方に移動せしめられる（矢印ｃ）。上記矢
印ｃ方向の被研掃物の流れは、回転ドラム２２の片方の
開口を覆う端面板２２ａによって堰き止められ、該端面
板２２ａに隣接して穿たれた被研掃物排出口２６から落
下し、被研掃物搬出シュートから搬出される。なお、図
２（Ｂ）において、読図の便宜のため、回転ドラム２２
および端面板２２ａに斑点を付した。

【００１４】上記回転ドラム２２の中に位置せしめて、
研掃材投射器１を配置する。１ａはモータ、１ｂはロー
タであって、この研掃材投射器１のみを採り上げて見れ
ば、前掲の図３（従来例）に示した研掃材投射器１に比
して、本質的な差異の無い、同様ないし類似の機器であ
る。上記の研掃材投射器１を、前記回転ドラム２２の回
転を妨げないように、すなわち該回転ドラム２２に触れ
ないように、研掃材投射器支持フレーム２１によって固
定的に支持する。上記研掃材投射器１を固定的に支持す
るとは、定常的な研掃作業中に、その位置や姿勢を変え
なくても良いという意味であって、完全に固定されてい
ることを要しない。すなわち、該研掃材投射器１の位置
や姿勢を調節し得るように支持した構造であっても、本
発明の技術的範囲に属するものである。図２は、前掲の
図１に示した実施形態の要部を抽出した拡大詳細を示
し、（Ａ）は研掃材投射器およびその支持機構の側面図
であり、（Ｂ）は研掃材投射器の支持フレームを省略し
て模式的に描いた正面図である。（図１，図２を併せて
参照）図示を省略するが、前記の回転ドラム２２の筒壁
には多数の透孔を穿ってあり、上記の透孔の径は被研掃
物よりも格段に小さく、かつ、研掃材よりも格段に大き
く設定されている。回転ドラム２２の中へ、被研掃物投
入口２３から装入された多数の被研掃物（図示省略）
は、回転ドラム２２の回転によって周方向に転動しつ
つ、螺旋状***条２５の作用によって矢印ｃ方向に送ら
れ、被研掃物排出口２６から落下して、被研掃物搬出シ
ュート２７から搬出される。上記の搬出は、回転ドラム
２２の１回転ごとに、排出口２６が下方へ回ってきたと
きに行なわれるが、該回転ドラムの回転周期よりもマク
ロな時間について見れば、一定の流量（個数／単位時
間）で行なわれる。

【００１５】被研掃物は、転動しつつ矢印ｃ方向に送ら
れるので、その全面に均一に研掃加工を施される。そし
て、投射され研掃作業を果たした研掃材は前記の透孔
（回転ドラム２２の筒壁に穿たれている）から落下し、
横送りスクリューコンベア１８によって矢印ｄ方向に集
められる。１９は上記横送りスクリューコンベアの駆動
モータである。矢印ｄ方向に集められた研掃材は、横送
りスクリューコンベアによってエレベータ９に搭載され
る。１０は上記エレベータの駆動モータである。上述の
ようにして回収された研掃材の中には、被研掃物の被膜
粉や摩耗粉が混入しており、また、破砕して微粒子にな
った研掃材も混じっているので、従来技術を適用して篩
い分け、研掃材供給コンベア２４によって研掃材投射器
１に供給され、該研掃材投射器１によって投射され、以
下この動作を繰返しつつ循環せしめられる。回転ドラム
２２内に装入された被研掃物は、該回転ドラムによって
必然的に該回転ドラムの回転方向とほぼ同方向に転動せ
しめられる。本実施形態においては前述のごとく螺旋状
***条２５を設けて、前記の転動しつつある被研掃物を
矢印ｃ方向に送るように構成されている。

【００１６】上記と異なる実施形態として（図示を省略
するが）、螺旋状***条２５を省略して、その代りに回
転ドラム２２に若干の傾斜を付するとか、螺旋形状以外
の研掃材送り手段（例えばタービン羽根を簡略化したよ
うな送り羽根等）を設けることも考えられるが、これら
各種の送り手段の中で、螺旋状***条は構造が簡単で、
しかも矢印ｃ方向の送りを安定した状態で遂行すること
ができるので好都合である。また、本実施形態の回転ド
ラム２２には１個の被研掃物排出口２６が設けられてい
るが、この被研掃物排出口をドラムの周方向に複数設け
ることもできる。この被研掃物排出口の配設個数を増や
すと、排出される研掃済み製品の搬出状態が、数，量と
もに一定に近づき、脈動が減る（時間あたり搬出個数に
ついても、時間あたり搬出重量についても、完全な一定
値に近くなる）。本実施形態における回転ドラム２２
は、支持駆動ローラ１６ａ，１６ｂに載架された形にな
っており、しかも研掃材投射器支持フレーム２１に接触
していないので、迅速かつ容易に取り卸したり搭載した
りして交換することができる。本実施形態の研掃装置
は、図示した回転ドラム２２以外に各種の回転ドラム
（図外）が予め用意されている。各種とは、例えば小物
用とか大物用とかの区別、および、球状被研掃物用とか
圭角被研掃物用とかの区別などである。研掃加工の対象
とされる物品が変わったときは、新しい仕様の物品に適
合する回転ドラム（図外）と交換する。また、使用に伴
って回転ドラム２２が摩滅して使用に耐えられなくなっ
たときは、同じ型式の回転ドラム（図外の補給パーツ）
と交換する。このような交換が容易に可能である理由
は、本実施形態の回転ドラム２２が１対の支持駆動ロー
ラ１６ａ，１６ｂに乗せられて、摩擦伝動によって回転
せしめられる構造になっているからである。

【００１７】

【発明の効果】以上に本発明の実施形態を挙げてその構
成・機能を明らかならしめたように、請求項１の発明装
置によると、被研掃物は回転する円筒状部材中で転がり
つつ定常的に送られる。上記のように転動しつつ搬送さ
れている被研掃物に対して、円筒状部材の回転を妨げな
いように支持された遠心式研掃材投射器が、研掃材を投
射する。上述の作用を研掃物の立場から比喩的に表現す
ると、転がりながら（すなわち、姿勢を種々に変えなが
ら）研掃材投射器の射程範囲内を一定速度で通過する。
このため、全身に均一に研掃材の衝突を受ける。このよ
うにして多数の被研掃物が、定常的に搬送されつつ均一
な研掃加工を受け、研掃済みの被加工物が一定の流量で
連続的に搬出される。

【００１８】請求項２の発明装置によると、円筒状部材
の中で転動しつつ研掃材の投射を受ける被研掃物が、円
筒の中心軸方向に安定した速さで円滑に送られるので、
多数の被研掃物の研掃加工度が均一になる。請求項３の
発明装置によると、前記螺旋状***条の作用などによっ
て円筒状部材の片方の端に向けて搬送された被研掃物の
流れが、一時的に端面板によって堰き止められ、回転し
つつある円筒状部材に穿たれている排出口が下方へ回っ
てきたときに、該排出口から落下して搬出される。この
ように構成すれば、円筒状部材の長さ寸法を短く構成す
ることができ、かつ、該円筒状部材の回転周期よりも長
い時間を基準として見れば、研掃済み製品の搬出流量の
均一性を妨げられることが無い。請求項４の発明装置に
よると、円筒状部材を迅速，容易に交換することができ
る。上記の円筒状部材は研掃材の投射を受けるので比較
的速やかに損耗する。このため、交換容易であることの
実用的価値は多大である。さらに、被研掃物の形状，寸
法，材質は多種多様であるから、それぞれの被研掃物に
適応した仕様の円筒状部材を用いることが望ましい。こ
うした事情を勘案すると、該円筒状部材を迅速，容易に
交換し得ることの実用的価値は非常に大きく、間接的に
は研掃作業能率を向上せしめるとともに、研掃品質を向
上せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研掃装置の１実施形態を示し、
（Ａ）は部分的に切断して模式的に描いた側面図であっ
て、特に重要な構成部材である研掃材投射器支持フレー
ムに平行斜線を付して読図を容易にしてあり、（Ｂ）は
部分的に切断して描いた模式的な正面図である。

【図２】前掲の図１に示した実施形態の用部を抽出した
拡大詳細を示し、（Ａ）は研掃材投射器および支持機構
の側面図であり、（Ｂ）は研掃材投射器の支持フレーム
を省略して模式的に描いた正面図である。

【図３】公知の遠心投射式研掃装置の１例を示し、
（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。

【図４】前掲の図３に示されたエンドレスベルトより成
るタンブラ機構を抽出して模式的に描いた斜視図に、研
掃材投射器および研掃材投射器軌跡、並びに被研掃物を
付記した図である。

【符号の説明】

１…研掃材投射器、１ａ…モータ、１ｂ…ロータ、２
ａ，２ｂ…プーリ、３…エンドレスベルト、３ａ…透
孔、４…仮想の円柱面、６…ドアー、６′…ドアーの開
き位置、６″…ドアバランサ、７…受皿、８…スクリュ
ーコンベア、９…エレベータ、１０…エレベータモー
タ、１１…研掃材タンク、１２…スクリーン、１３…研
掃材補給タンク、１４ａ，１４ｂ…回転円板、１５…被
研掃物、１６ａ，１６ｂ…支持駆動ローラ、１７ａ…ロ
ーラ駆動モータ、１７ｂ…ローラ駆動チェーン、１８…
横送りスクリューコンベア、１９…コンベア駆動モー
タ、２０…縦送りスクリューコンベア、２１…研掃材投
射器支持フレーム、２２…回転ドラム（円筒状部材の１
例）、２３…被研掃物投入口、２４…研掃材供給コンベ
ア、２５…螺旋状***条、２６…被研掃物排出口、２７
…被研掃物搬出シュート、ａ…研掃材の投射軌跡、ｂ…
従来例のタンブラ機構における被研掃物の排出を表す矢
印、ｃ…回転ドラム内における研掃材の移動方向を表す
矢印、ｄ…スクリューコンベアによる研掃材回収方向を
表す矢印。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の部材と、上記円筒状部材をほぼ
   水平に支持して、その中心線まわりに回転させる支持・
   駆動手段と、前記円筒状部材の中へ被研掃物を装入する
   手段とを具備し、 かつ、前記円筒状部材の中に位置せしめて、該円筒状部
   材の回転を妨げないように、遠心式研掃材投射器が支持
   されていることを特徴とする、研掃装置。
2. 【請求項２】 前記円筒状部材の内周面に、螺旋状の隆
   起条が設けられていて、該円筒状部材が回転すると、そ
   の中に装入されている被研掃物が螺旋状の***条にネジ
   送りされて移動せしめられるようになっていることを特
   徴とする、請求項１に記載した研掃装置。
3. 【請求項３】 前記円筒状部材の少なくとも片方の端
   に、該円筒状部材の端面開口を覆う形の端面板が配置さ
   れるとともに、 前記円筒状部材の筒壁に、前記端面板の近くに位置せし
   めて、被研掃物排出口が設けられ、 かつ、前記円筒状部材の筒壁に、被研掃物よりも小さく
   研掃材よりも大きい多数の透孔が穿たれていることを特
   徴とする、請求項１もしくは同２に記載した研掃装置。
4. 【請求項４】 前記円筒状部材の支持・駆動手段は、ほ
   ぼ水平に、かつ、ほぼ平行に配置された１対のローラ、
   もしくは複数対のローラであって、 上記円筒状部材をローラの上に載せたり取り卸したりし
   て交換し得る構造であることを特徴とする、請求項１な
   いし請求項３のうちの何れか一つに記載した研掃装置。